一种高性能非弹性体三元共混复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能非弹性体三元共混复合材料及其制备方法，该高性能非弹性体三元共混复合材料由如下步骤制备：S1、称取如下重量份的原料：超高分子量聚乙烯10

【技术实现步骤摘要】
一种高性能非弹性体三元共混复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体为一种高性能非弹性体三元共混复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物材料的高性能化是聚合物科学与工程领域长期以来关注的热点，现有的聚合材料往往性能较低。在制备三元共混复合材料时常用到密炼设备，密炼设备主要用于橡胶的塑炼和混炼。密炼设备是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械，主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。
[0003]密炼设备主要用于对高分子橡胶进行塑练和混练的设备，能够通过内部两个相对回转的转子，配合加压气缸对内部的高分子橡胶进行挤压和剪碎，并且通过转子对内部高分子橡胶的持续摩擦剪碎产生的高温，能够将不同的高分子橡胶进行融化混合。
[0004]现有的密炼设备在运行过程中会产生振动，噪音较大，影响生产环境，机器晃动的同时会消耗很多机能，影响工作效率；现有的密炼设备密炼效率较低，造成时间和成本的浪费；现有的密炼设备压料机构无法连续性工作，压料效率较低，造成密炼效果不佳。
[0005]为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高性能非弹性体三元共混复合材料及其制备方法。
[0007]本专利技术所要解决的技术问题如下：
[0008]现有的密炼设备在运行过程中会产生振动，噪音较大，影响生产环境，机器晃动的同时会消耗很多机能，影响工作效率；现有的密炼设备密炼效率较低，造成时间和成本的浪费；现有的密炼设备压料机构无法连续性工作，压料效率较低，造成密炼效果不佳。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010]一种高性能非弹性体三元共混复合材料，由如下步骤制备：
[0011]S1、称取如下重量份的原料：超高分子量聚乙烯10
‑
30份、嵌段共聚聚丙烯5
‑
10份、聚丙烯65
‑
90份和抗氧剂0.5
‑
1.5份；
[0012]S2、将超高分子量聚乙烯投入到密炼设备中进行密炼，温度为170
‑
180℃，时间为50
‑
60min；密炼设备的具体工作步骤如下：
[0013]第一步、先将聚乙烯从进料口放入密炼室内，启动第二电机，驱动其输出端带动第一皮带轮转动，第一皮带轮通过传动皮带带动两个第二皮带轮转动，第二皮带轮带动两个第二转动杆转动，第二转动杆带动半齿轮转动，当半齿轮上有齿轮的部分与齿条相啮合时，带动齿条向上运动，从而带动压料杆向上运动，将压料锤抬起，当半齿轮上有齿轮的部分转动到不与齿条啮合时，压料锤在重力的作用下向下运动，对密炼室内的聚乙烯进行压料；
[0014]第二步、启动第一电机，驱动其输出端带动转动轴转动，转动轴带动转动圆盘跟着
转动轴一起转动，从而带动第一转动杆跟着转动圆盘一起绕着转动轴转动，当第一转动杆转动时，带动螺旋叶片转动对聚乙烯进行密炼；
[0015]第三步、当第一转动杆绕着转动轴转动时，带动从动齿轮在固定圆盘内绕着主动齿轮转动，同时转动轴带动主动齿轮转动，通过主动齿轮与从动齿轮之间的啮合，配合环形齿轮带动从动齿轮发生自转，从而带动第一转动杆在绕着转动轴转动的同时还能产生自身的转动，进一步的带动螺旋叶片产生自转；
[0016]第四步、密炼室的晃动将力通过工作台传递给滑杆，并通过滑杆传递给滑动板，从而带动滑动板的两端在第一滑槽内向下滑动并挤压第一减震弹簧，使其发生形变，实现第一步减震，滑动板带动固定座向下运动，通过固定座与连接杆之间的铰链连接，推动连接杆带动减震滑块在第二滑槽内滑动并挤压第二减震弹簧，使其发生形变，实现第二次减震；
[0017]S3、将嵌段共聚聚丙烯、聚丙烯和抗氧剂投入S2中的密炼设备中进行密炼得到混合物，温度为180
‑
190℃，时间为60
‑
70min；
[0018]S4、将S3中的混合物经单螺杆挤出造粒制得三元共混复合材料，温度为210℃，时间为40
‑
50min。
[0019]进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种以任意比例混合；
[0020]所述聚丙烯树脂的熔指为0.3
‑
2.5g/10min，嵌段共聚聚丙烯的熔指为0.2
‑
0.4g/10min。
[0021]进一步的，步骤S2中所述密炼设备，包括密炼室，密炼室的外部一侧设有第一电机，第一电机的输出端固定有转动轴，转动轴远离第一电机的一端穿过密炼室且与密炼室的内部侧壁转动连接，转动轴的外侧分别设有固定圆盘和转动圆盘，固定圆盘与转动圆盘之间设有若干均匀分布的第一转动杆；
[0022]密炼室的上方设有压料机构，压料机构包括压料室，压料室的内部设有压料杆，压料杆的顶端穿过压料室且与压料室的顶部滑动连接，压料杆的两侧壁固定有对称分布的齿条，压料室的内部后端壁固定有第二电机，第二电机的两侧设有对称分布的第二转动杆，第二转动杆的一端与压料室的内部后端壁转动连接，第二转动杆的另一端固定有半齿轮，半齿轮的数量为两个且分别沿压料杆对称分布，两个半齿轮有齿轮的部分分别与两个齿条相啮合；
[0023]密炼室的外部底端固定有工作台，工作台的下方设有减震机构，减震机构包括减震室，减震室位于工作台的下方，工作台的下表面固定有四个对称分布的滑杆，四个滑杆分别位于工作台的下表面四个角处，滑杆的底端穿过减震室的顶部且与减震室滑动连接，减震室的内部两侧壁开设有对称分布的第一滑槽，两个第一滑槽之间设有滑动板，滑动板的两端分别与两个第一滑槽滑动连接，滑杆的底端与滑动板的上表面相固定。
[0024]进一步的，所述第一电机的下方设有支撑板，支撑板的一端与密炼室的外部侧壁相固定，第一电机的底部与支撑板的上表面相固定；
[0025]所述固定圆盘和转动圆盘的侧截面形状均为圆形且其半径相等，若干个第一转动杆沿着圆周方向均匀分布，固定圆盘位于靠近第一电机的一侧，转动圆盘位于远离第一电机的一侧；
[0026]所述固定圆盘的一侧与密炼室的内部一侧壁相固定，转动轴的一端穿过转动圆盘
的中心处且与转动圆盘相固定，转动轴上固定有主动齿轮，主动齿轮位于固定圆盘的内部。
[0027]进一步的，所述第一转动杆的一端与转动圆盘的一侧转动连接，第一转动杆的另一端固定有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相啮合，固定圆盘的内壁设有环形齿轮，环形齿轮与从动齿轮相啮合，第一转动杆的外侧固定有螺旋叶片。
[0028]进一步的，所述第二电机的输出端固定有第一皮带轮，两个第二转动杆上均固定有第二皮带轮，第二皮带轮位于半齿轮的后方，第一皮带轮与第二皮带轮之间安装有传动皮带。
[0029]进一步的，所述压料室的底部与密炼室的顶部内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能非弹性体三元共混复合材料，其特征在于，由如下步骤制备：S1、称取如下重量份的原料：超高分子量聚乙烯10
‑
30份、嵌段共聚聚丙烯5
‑
10份、聚丙烯65
‑
90份和抗氧剂0.5
‑
1.5份；S2、将超高分子量聚乙烯投入到密炼设备中进行密炼，温度为170
‑
180℃，时间为50
‑
60min；密炼设备的具体工作步骤如下：第一步、先将聚乙烯从进料口(17)放入密炼室(1)内，启动第二电机(204)，驱动其输出端带动第一皮带轮(205)转动，第一皮带轮(205)通过传动皮带(209)带动两个第二皮带轮(208)转动，第二皮带轮(208)带动两个第二转动杆(206)转动，第二转动杆(206)带动半齿轮(207)转动，当半齿轮(207)上有齿轮的部分与齿条(203)相啮合时，带动齿条(203)向上运动，从而带动压料杆(202)向上运动，将压料锤(210)抬起，当半齿轮(207)上有齿轮的部分转动到不与齿条(203)啮合时，压料锤(210)在重力的作用下向下运动，对密炼室(1)内的聚乙烯进行压料；第二步、启动第一电机(11)，驱动其输出端带动转动轴(12)转动，转动轴(12)带动转动圆盘(14)跟着转动轴(12)一起转动，从而带动第一转动杆(15)跟着转动圆盘(14)一起绕着转动轴(12)转动，当第一转动杆(15)转动时，带动螺旋叶片(1502)转动对聚乙烯进行密炼；第三步、当第一转动杆(15)绕着转动轴(12)转动时，带动从动齿轮(1501)在固定圆盘(13)内绕着主动齿轮(16)转动，同时转动轴(12)带动主动齿轮(16)转动，通过主动齿轮(16)与从动齿轮(1501)之间的啮合，配合环形齿轮(1301)带动从动齿轮(1501)发生自转，从而带动第一转动杆(15)在绕着转动轴(12)转动的同时还能产生自身的转动，进一步的带动螺旋叶片(1502)产生自转；第四步、密炼室(1)的晃动将力通过工作台传递给滑杆(302)，并通过滑杆(302)传递给滑动板(304)，从而带动滑动板(304)的两端在第一滑槽(303)内向下滑动并挤压第一减震弹簧(309)，使其发生形变，实现第一步减震，滑动板(304)带动固定座(305)向下运动，通过固定座(305)与连接杆(308)之间的铰链连接，推动连接杆(308)带动减震滑块(307)在第二滑槽(306)内滑动并挤压第二减震弹簧(310)，使其发生形变，实现第二次减震；S3、将嵌段共聚聚丙烯、聚丙烯和抗氧剂投入S2中的密炼设备中进行密炼得到混合物，温度为180
‑
190℃，时间为60
‑
70min；S4、将S3中的混合物经单螺杆挤出造粒制得三元共混复合材料，温度为210℃，时间为40
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50min。2.根据权利要求1所述的一种高性能非弹性体三元共混复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种以任意比例混合；所述聚丙烯树脂的熔指为0.3
‑
2.5g/10min，嵌段共聚聚丙烯的熔指为0.2
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0.4g/10min。3.根据权利要求1所述的一种高性能非弹性体三元共混复合材料，其特征在于，步骤S2中所述密炼设备，包括密炼室(1)，密炼室(1)的外部一侧设有第一电机(11)，第一电机(11)的输出端固定有转动轴(12)，转动轴(12)远离第一电机(11)的一端穿过密炼室(1)且与密炼室(1)的内部侧壁转动连接，转动轴(12)的外侧分别设有固定圆盘(13)和转动圆盘(14)，固定圆盘(13)与转动圆盘(14)之间设有若干均匀分布的第一转动杆(15)；密炼室(1)的上方设有压料机构(2)，压料机构(2)包括压料室(201)，压料室(201)的内
部设有压料杆(202)，压料杆(202)的顶端穿过压料室(201)且与压料室(201)的顶部滑动连接，压料杆(202)的两侧壁固定有对称分布的齿条(203)，压料室(201)的内部后端壁固定有第二电机(204)，第二电机(204)的两侧设有对称分布的第二转动杆(206)，第二转动杆(206)的一端与压料室(201)的内部后端壁转动连接，第二转动杆(206)的另一端固定有半齿轮(207)，半齿轮(207)的数量为两个且分别沿压料杆(202)对称分布，两个半齿轮(207)有齿轮的部分分别与两个齿条(203)相啮合；密炼室(1)的外部底端固定有工作台，工作台的下方设有减震机构(3)，减震机构(3)包括减震室(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，周文军，刘文江，李红卫，田祥军，曹操，
申请(专利权)人：安徽杰蓝特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：